CN111417703A - 用于液态烃脱硫的系统和方法 - Google Patents

用于液态烃脱硫的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111417703A
CN111417703A CN201880055415.5A CN201880055415A CN111417703A CN 111417703 A CN111417703 A CN 111417703A CN 201880055415 A CN201880055415 A CN 201880055415A CN 111417703 A CN111417703 A CN 111417703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aqueous
high intensity
reaction subsystem
hydrocarbon fuel
intensity mixer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880055415.5A
Other languages
English (en)
Inventor
J.沃尔德伦
K.史密斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alternative Oil Technology Cos
Alternative Petroleum Technologies Inc
Original Assignee
Alternative Oil Technology Cos
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alternative Oil Technology Cos filed Critical Alternative Oil Technology Cos
Publication of CN111417703A publication Critical patent/CN111417703A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • C10G25/02—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material
    • C10G25/03—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • C10G25/05—Removal of non-hydrocarbon compounds, e.g. sulfur compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361—Ion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235—Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0245—Nitrogen containing compounds being derivatives of carboxylic or carbonic acids
    • B01J31/0248—Nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G17/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with acids, acid-forming compounds or acid-containing liquids, e.g. acid sludge
    • C10G17/02—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with acids, acid-forming compounds or acid-containing liquids, e.g. acid sludge with acids or acid-containing liquids, e.g. acid sludge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G27/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
    • C10G27/02—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with halogen or compounds generating halogen; Hypochlorous acid or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G27/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
    • C10G27/04—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
    • C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
    • C10G53/08—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one sorption step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
    • C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
    • C10G53/10—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one acid-treatment step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
    • C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
    • C10G53/14—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one oxidation step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/12—Silica and alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0201—Oxygen-containing compounds
    • B01J31/0202—Alcohols or phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/201—Impurities
    • C10G2300/202—Heteroatoms content, i.e. S, N, O, P

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

用于液态烃脱硫的系统，其具有至少一个反应子系统，所述反应子系统包括至少一个高强度混合器和汽提站。可以使用多个反应子系统。同样地公开了用于液态烃脱硫的方法。

Description

用于液态烃脱硫的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年6月26日提交的标题为"System and Method for LiquidHydrocarbon Desulfurization"的美国专利申请序号62/524,816的优先权，其整个说明书通过引用以其整体并入本文。
本公开的背景
1. 本公开的领域
本公开总体上涉及液态烃脱硫，以及更具体地，涉及用于氧化液态烃中的硫化合物的系统和方法。
2. 背景技术
随着烃燃料使用的增加，对环境的关注持续增加，并且随着在环境法规可能不如全球其它地区一样先进的世界区域中这些燃料的使用，对环境的关注已显著增加。
烃燃料的一种污染物是硫，通常在有机化合物（如噻吩）中发现。一旦燃烧，它就被氧化，当存在于大气中时，其具有若干有害影响。这些影响之一是成为酸雨的组分。传统上，液态烃的硫含量已通过加氢脱硫降低，加氢脱硫是在氢气存在下需要相对高的温度和压力以经济地起作用的方法。然而，这种技术相对代价高、耗时且昂贵，这进而限制了快速帮助国家减少硫排放的能力。
已经开发了其它方法用于脱硫。其中一种是氧化脱硫，以及另一种是生物氧化。这些方法也存在缺点；总体上它们是有前途的。氧化脱硫除了其它缺点以外，难以有效地使用氧化步骤期间所使用的试剂。氧化剂在反应中被消耗，并且代价很高。虽然在一些系统中，氧化剂可以回收利用，但是它仍然是困难的。此外，存在与其实现相关联的操作问题。
虽然现有技术中有许多涉及氧化脱硫的专利，但是仍然难以开发用于这样的创新的工业方法。其中这样的现有技术专利有授予Webster的美国专利号3,163,593；授予Schucker的美国专利号8,574,428；授予Cheng的美国专利号7,758,745；授予Karas的美国专利号7,314,545号；授予Martinie的美国专利号7,774,749；授予Gore的美国专利号6,596,914；Ellis公开的PCT公开号WO2013/051202和授予Collins的欧洲申请公开号0482841。上述专利中的每一个都以其整体并入本文。
本公开的简述
本公开涉及用于液态烃脱硫的系统，其包含至少一个反应子系统，其包括至少一个高强度混合器和汽提站。可以使用单个或多个反应子系统。此外，反应子系统可以相同或者可以不同。如下所述，可以改变多个参数。
本公开同样地涉及包含以下步骤的液态烃脱硫的方法：将烃引入反应子系统；将水性试剂系统(通常称为水性物)引入反应子系统；从烃中氧化至少一些硫；从所述烃中汽提该氧化的硫。
此外，在引入烃和水性物的步骤之后可以并入分离步骤。氧化步骤可以在单独的保留罐中进行。预期多种变化。该方法可以通过在多个反应子系统中重复处理来完成，所述反应子系统可以是基本上相同的，或者可以是彼此不同的。
在本公开的一个方面，本公开涉及用于液态烃脱硫的系统。该系统包含至少一个反应子系统。反应子系统包括高强度混合器和汽提站。高强度混合器具有进料装置和出料装置，以及混合搅拌器。汽提站包括进料装置、出料装置和汽提结构。高强度混合器的出料装置以直接地和间接地之一的方式流动地连接至汽提站的进料装置。高强度混合器的进料装置在结构上被配置为接收烃燃料和水性物。汽提结构的出料装置在结构上被配置为分配烃燃料。
在一些配置中，汽提结构包含在结构上被配置为吸附氧化的硫的固体吸附剂和液体吸附剂中的一种。
在一些配置中，所述系统进一步包含分离器。分离器具有进料装置、水性物出料装置和烃燃料出料装置。所述进料装置流动地连接至所述高强度混合器的出料装置，并且所述烃燃料出料装置以间接地和直接地之一的方式连接至所述汽提站的进料装置。
在一些配置中，所述水性物出料装置位于靠近所述分离器的底部，其中所述烃燃料出料装置位于所述水性物出料装置上方。
在一些配置中，所述系统进一步包含具有进料装置和出料装置的保留罐。所述保留罐的进料装置流动地连接至所述烃燃料出料装置。所述保留罐的出料装置流动地连接至所述汽提站的进料装置。
在一些配置中，所述保留罐进一步包含在其中的搅拌器，所述搅拌器在结构上被配置为搅拌从所述分离器引入所述保留罐的烃燃料。
在一些配置中，所述至少一个反应子系统包含至少两个反应子系统，所述至少两个反应子系统限定至少第一反应子系统和第二反应子系统，其各自具有高强度混合器和汽提站。
在一些配置中，所述第二反应子系统进一步包括具有进料装置、水性物出料装置和烃燃料出料装置的分离器。所述第二反应子系统的分离器的水性物出料装置流动地连接至所述第一反应子系统的高强度混合器的进料装置。所述第一反应系统的汽提站的出料装置流动地连接至所述第二高强度混合器的进料装置。
在一些配置中，所述第一反应子系统和所述第二反应子系统中的每一个进一步包括具有进料装置和水性物出料装置以及烃出料装置的分离器。所述第一反应子组件的分离器的水性物出料装置流动地连接至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置。所述第一反应子系统的汽提站的出料装置流动地连接至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置。
在本公开的另一方面，本公开涉及液态烃脱硫的方法，其包括以下步骤：提供反应子系统；将烃燃料引入至所述至少一个反应子系统的第一反应子系统的高强度混合器的进料装置；将水性物引入至所述至少一个反应子系统的所述第一反应子系统的高强度混合器的进料装置；在所述高强度混合器中氧化所述烃燃料中的至少一些硫以形成氧化的硫；将所述烃燃料的至少一些导入所述至少一个反应子系统的所述第一反应子系统的汽提站；以及在所述至少一个反应子系统的所述第一反应子系统的汽提站中从烃中汽提氧化的硫。
在一些配置中，所述第一反应子系统进一步包括分离器。该方法进一步包括在至少一个反应子系统的第一反应子系统的分离器中将水性物与烃燃料分离的步骤。
在一些配置中，所述方法进一步包括以下步骤：提供第二反应子系统；将所述第一反应子系统的汽提站的出料装置连接至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置；将烃燃料从所述第一反应子系统的汽提站引入至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置；将水性物引入至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置；在所述第二反应子系统的高强度混合器中氧化所述烃燃料中的至少一些硫以形成氧化的硫；将所述烃燃料的至少一些导入所述第二反应子系统的汽提站；以及在所述第二反应子系统的汽提站中从烃中汽提氧化的硫。
在一些配置中，第一反应子系统进一步包括分离器。在一些这样的配置中，所述方法进一步包括以下步骤：在将所述烃燃料导入所述第一反应子系统的汽提站的步骤之前，在所述第一反应子系统的分离器中将所述水性物与所述烃燃料分离；在所述第二反应子系统的分离器中将所述水性物与所述烃燃料分离；以及以下之一：将所述水性物从所述第二反应子系统的分离器的水性物出料装置导入所述第一反应子系统的高强度混合器的进料装置，或将所述水性物从所述第一反应子系统的分离器的水性物出料装置导入所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置。
在一些配置中，所述水性物至少包含强酸和氧化剂。在一些这样的配置中，所述强酸包含以下之一：硫酸或硝酸、氢氟酸、盐酸、三氟乙酸。
在一些配置中，氧化剂包含过氧化氢。
在一些配置中，所述水性物进一步包含有机酸，其可以选自：乙酸、甲酸、苯甲酸或羧酸家族的其它酸。
在一些配置中，所述水性物进一步包含离子液体。
在一些配置中，所述汽提站包括汽提结构，所述汽提结构包括固体吸收剂和液体吸收剂中的至少一者。
在一些配置中，固体吸收剂选自：氧化铝、硅胶、某些粘土、沸石和离子交换树脂。
在一些配置中，液体吸收剂选自乙腈、甲醇和液态离子交换流体。
附图的简要描述
现在将参考附图描述本公开，其中：
附图的图1是具有两个反应子系统的系统的示意图，应当理解在整个脱硫系统中可以有多于两个反应系统或仅有单个反应系统。
本公开的详细描述
虽然本公开容许许多不同形式的实施方案，但是在附图中示出并且在本文中详细描述了一个或多个特定的实施方案，应当理解，本公开应当被认为是示例，而不是意在限于所示的一个或多个实施方案。
应当理解，在本文中所指的相同或类似的元件和/或组分在整个附图中可以用相同的参考符号来标识。此外，应当理解，附图仅仅是本发明的示意图，并且为了图示清楚的目的，一些组分可能已经与实际比例失真。
现在参考附图，并且特别参考图1，用于液态烃脱硫的系统大体以10表示。图1中整个系统被显示为具有一对反应子系统12和112。应当理解，整个系统10可以包括更多或更少数量的反应子系统。应该理解，并在下面解释，该系统可以在各个反应子系统之间以逆流或并流方式工作。还应当理解，每个反应子系统的构造可以变化，并且子系统的每一个不必相同。
反应子系统12在图1中示意性地显示为包含高强度混合器20、分离器22、保留罐24和汽提站26。高强度混合器包括一个或多个进料装置30、31 (在所示的配置中)、出料装置32和混合搅拌器33。混合搅拌器被显示为混合桨叶，而其它配置是可以预期的，如结合了剪切混合器的再循环系统等。在授予Waldron等人的美国专利号8,192,073中示出了一种这样的配置，其整个说明书通过引用并入本文。
分离器22包括进料装置40、水性物出料装置41和烃出料装置42。可以理解，进料装置40与高强度混合器的出料装置32流体连通。还应当理解，在内部，水性物出料装置41位于靠近罐中的最低点，而烃出料装置在罐中垂直较高地定位。精确的位置可以根据配置而变化。此外，可以存在来自分离器的单个出料装置和随后的阀，所述阀可以在第一方向上指向水性物出料装置以及在另一方向上指向烃出料装置。可以理解，由于重力的影响，两者将分离。
保留罐24包括进料装置50和出料装置51。保留罐可以包括相对温和的搅拌器52。保留罐24的进料装置50与分离器的出料装置42流体连通。为了清楚起见，在示意图中省略了本领域普通技术人员已知的阀、导管和其它这种设备等。
汽提站26包括进料装置60、出料装置61和汽提结构62。汽提站的进料装置60与保留罐24的出料装置51流体连通。应当理解，在汽提站中，汽提结构62去除、捕获和/或保留已通过在高强度混合器、分离器和保留罐中发生的反应而氧化的氧化的硫。可以理解，可以以所需的间隔对汽提结构进行维修，以确保它们准备好去捕获、去除和/或保留氧化的硫。维修之间的精确的时间段或间隔可以变化，并且取决于汽提结构的具体配置和通过其处理的烃的类型。
在所示的配置中，反应子系统112基本上与反应子系统12的配置相同。因此，相同的组分已用同样的参考数字来标识。如上所述，应当理解，反应子系统112可以具有与反应子系统12中的组分不同的组分，并且可以具有不同的配置。本公开内容足够宽泛以特别包括这样的差异。
在逆流系统中，水性物回收装置14通常包括与初始反应子系统12的水性物出料装置41流体连通的入口。在逆流系统中，水性反应物容器16与初始反应子系统12的高强度混合器20的进料装置30/31连通。在逆流系统(以及还在并流系统)中，初始烃供给罐18与高强度混合器的进料装置30/31流体连通。在逆流系统(以及还在并流系统)中，脱硫烃罐19与最后一个反应子系统(在所示的配置中为反应子系统112)的汽提站的出料装置61流体连通。
在操作中，烃燃料被提供到进料装置31，进入高强度混合器。还加入水性物。在所示的配置中，从反应子系统112的分离器122，并且具体地，从其水性物出料装置41提供水性物。当然，水性物的供给将根据系统及其子系统的具体配置而变化。
在一些配置中，水性物包含有机酸、过氧化物、强酸和离子液体。具体的比例可以根据具体的燃料类型及其组成而变化。有机酸可以包含但不限于以下任何一种：乙酸、甲酸、苯甲酸或羧酸家族的其它酸。
过氧化物可以是过氧化氢或有机过氧化物（如间氯过氧苯甲酸），或固体氧化剂（如Oxone）。在其它配置中，可以使用化合物代替过氧化氢，包括但不限于可以在水性环境中产生过氧化氢的co化合物（例如超氧化物或氧化剂，例如有机过氧化物），其最终具有基本上相同的最终反应。也预期能够支持电子转移的其它化合物。预期强酸可以是硫酸或硝酸、氢氟酸、盐酸、三氟乙酸等。如将理解的，根据定义，强酸是在水性溶液中完全解离或离子化的酸。预期强酸的pH通常小于2，且优选小于1。在一些配置中可以省略有机酸。前述内容不是穷举的，而是说明性的实例。本公开不限于这些特定的酸。必要时，离子液体可以包含1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙基硫酸盐以及其它化合物等。
预期试剂剂量可以优选为每摩尔硫0.1至3摩尔氧化剂，优选每摩尔硫0.1至3摩尔酸催化剂(作为单一酸或酸的共混物)，并且优选每摩尔硫0.1至3摩尔离子液体。更优选地，试剂剂量可以优选为每摩尔硫0.5至1摩尔氧化剂和每摩尔硫0.5至1摩尔酸催化剂。预期离子液体可以是零。并且还预期在上述各范围中氧化剂和/或酸催化剂可以低于0.1和高于3。
一旦在高强度混合器中，水性物和烃燃料接触。在加入前，氧化剂与强酸和离子液体组合。有机酸可以单独加入。应当理解，在一些配置中，可以省略离子液体。在高强度混合器中的接触时间可以短(即，以秒测量)或者可以高达十分钟(或更长)，这取决于成分以及混合的强度。通过测试，已经确定足够的酸和氧化剂被通入烃中，使得在随后的保留罐中的反应将继续，直到达到平衡为止。应当理解，在该步骤以及整个方法步骤中，烃燃料可以处于所需温度以实现所需粘度(即，在系统内流动)，以及实现烃燃料的所需反应温度。此外，可以改变温度以引发分离(在一些情况下，其可以是冷却等)。
一旦混合物在高强度混合器中已经达到所需的时间量，混合物就被引导通过出料装置32并到达分离器的进料装置40。一旦在分离器中，则通过水性物出料装置41去除水性物。该水性物的使用将取决于该水性物通过该系统的路径。在所示的配置中，将水性物引导至水性物回收装置14。它可以被送至随后的子系统或先前的子系统，这取决于系统被设置的具体方式。
烃被引导通过烃出料装置42并进入保留罐24的进料装置50。一旦在保留罐24中，烃被保留足够的停留时间以达到平衡或基本上达到平衡(当然，停留时间可以大于或小于达到平衡所需的时间)。通常，这种停留时间在10和30分钟之间。在一些配置中，可以提供搅拌器52以确保彻底的混合，并且使烃中低的酸或氧化剂浓度的位置的可能性最小化。
一旦在保留罐中达到所需的时间量，烃就被引导出出料装置51进入进料装置60并进入汽提站26。在汽提站26中，通过固体或液体吸收剂中的一种或两种从烃中汽提氧化的硫。
一旦将氧化的硫从烃中汽提出来，在所示的配置中，烃通过出料装置61被引导至高强度混合器120的进料装置131。然后通过进料装置130加入反应物(即水性物)。在所示的配置中，水性物来自后续步骤，或在这种情况下(因为这是最后的步骤)，来自一个或多个水性反应物容器16。
在反应子系统112中基本上重复关于反应子系统12描述的过程。特别地，烃和水性物在高强度混合器120中混合预定的一段时间。一旦达到足够的时间，混合物就通过出料装置132被引导到分离器122的进料装置140。
在分离器122中，将水性物分离并从水性物出料装置141中导出，在所示的配置中然后将其引导至反应子系统12的高强度混合器20的进料装置30。类似地，烃被引导出烃出料装置142并进入保留罐124的进料装置150。如上所述，烃在保留罐124内保留预定的一段时间。可以使用搅拌器152以确保烃保持适当混合。
一旦烃在保留罐中已经达到所需的时间量，烃就可以被引导出出料装置151进入汽提站126的进料装置160。在汽提站126中，通过固体或液体吸收剂中的一种或两种从烃中汽提氧化的硫。除了其它固体吸收剂以外，预期可使用氧化铝、硅胶、某些粘土、沸石和离子交换树脂。对于液体汽提部分，同样通过使液态烃与汽提液体接触，然后去除氧化的硫来工作。这种液体包括但不限于乙腈、甲醇和液态离子交换流体。
一旦氧化的硫被汽提，烃通过汽提站126的出料装置161被导入干净的烃罐19。在所示的配置中，存在烃通过的两个反应子系统。应当理解，在其它配置中，可以仅存在单个反应子系统12，而在其它配置中，可以存在超过两个反应子系统。
此外，如上所述，在该配置中，水性物逆流运行，即当烃从反应子系统12行进至反应子系统112时，水性物从反应子系统112行进至反应子系统12。应当理解，该系统也可以以并流方式行进，即水性物以与烃燃料相同的方向行进。
还应当理解，所示的系统可以连续运行，或者可以分批运行。任一方式都是预期的并且适用于该系统。
还应当理解，酸可以与氧化剂分开加入，并且如果想要或需要，可以逐步加入。
优选地，在平衡时或平衡之前进行氧化物类的去除。有利地，通过如此定时去除氧化物类，时间延迟被最小化，不仅通过减少所需剂量减少了试剂消耗，而且该系统和方法允许去除部分氧化的硫物类，这允许了更少的试剂使用。
还预期，其中引入的羧酸和过氧化物水平使得可以省略反应子系统12的分离器22和反应子系统112的分离器122。
预期在每个子系统结束时，烃燃料中的硫水平降低。可以加入另外的反应子系统以实现烃燃料中硫含量的所需降低水平。例如，这种系统可以用于将硫含量降低到小于20ppm，以及更优选低于15 ppm，以及更优选低于10 ppm，以及更优选低于5 ppm。
前述描述仅解释和说明本公开，并且本公开不限于此，除非所附权利要求书如此限制，因为在它们之前获得本公开的本领域技术人员将能够在不背离本公开的范围的情况下进行修改。

Claims (21)

1. 用于液态烃脱硫的系统，其包含：
-至少一个反应子系统，其包括
-高强度混合器，所述混合器具有进料装置和出料装置，以及混合搅拌器；以及
-汽提站，所述汽提站包括进料装置、出料装置和汽提结构，
-其中所述高强度混合器的出料装置以直接地和间接地之一的方式流动地连接至所述汽提站的进料装置，
-其中所述高强度混合器的进料装置在结构上被配置为接收烃燃料和水性物，并且其中所述汽提结构的出料装置在结构上被配置为分配烃燃料。
2.权利要求1所述的用于液态烃脱硫的系统，其中所述汽提结构包含在结构上被配置为吸附氧化的硫的固体吸附剂和液体吸附剂中的一种。
3.权利要求1所述的用于液态烃脱硫的系统，其进一步包含：
-分离器，所述分离器具有进料装置、水性物出料装置和烃燃料出料装置；
-其中所述进料装置流动地连接至所述高强度混合器的出料装置，并且所述烃燃料出料装置以间接地和直接地之一的方式连接至所述汽提站的进料装置。
4.权利要求3所述的用于液态烃脱硫的系统，其中所述水性物出料装置位于靠近所述分离器的底部，其中所述烃燃料出料装置位于所述水性物出料装置上方。
5.权利要求3所述的用于液态烃脱硫的系统，其进一步包含具有进料装置和出料装置的保留罐，其中所述保留罐的进料装置流动地连接至所述烃燃料出料装置，并且其中所述保留罐的出料装置流动地连接至所述汽提站的进料装置。
6.权利要求5所述的用于液态烃脱硫的系统，其中所述保留罐进一步包含在其中的搅拌器，所述搅拌器在结构上被配置为搅拌从所述分离器引入保留罐的烃燃料。
7.权利要求1所述的用于液态烃脱硫的系统，其中所述至少一个反应子系统包含至少两个反应子系统，所述至少两个反应子系统限定至少第一反应子系统和第二反应子系统，其各自具有高强度混合器和汽提站。
8.权利要求7所述的用于液态烃脱硫的系统，其中所述第二反应子系统进一步包括具有进料装置、水性物出料装置和烃燃料出料装置的分离器，所述第二反应子系统的分离器的水性物出料装置流动地连接至所述第一反应子系统的高强度混合器的进料装置，并且所述第一反应系统的汽提站的出料装置流动地连接至所述第二高强度混合器的进料装置。
9.权利要求7所述的用于液态烃脱硫的系统，其中所述第一反应子系统和所述第二反应子系统中的每一个进一步包括具有进料装置和水性物出料装置以及烃出料装置的分离器，所述第一反应子组件的分离器的水性物出料装置流动地连接至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置，而所述第一反应子系统的汽提站的出料装置流动地连接至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置。
10. 液态烃脱硫的方法，其包括以下步骤：
-提供反应子系统，其包括
-高强度混合器，所述混合器具有进料装置和出料装置，以及混合搅拌器；以及
-汽提站，所述汽提站包括进料装置、出料装置和汽提结构，
-其中所述高强度混合器的出料装置以直接地和间接地之一的方式流动地连接至所述汽提站的进料装置，以及
-其中所述高强度混合器的进料装置在结构上被配置为接收烃燃料和水性物，并且其中所述汽提结构的出料装置在结构上被配置为分配烃燃料；
-将烃燃料引入至所述至少一个反应子系统的第一反应子系统的高强度混合器的进料装置；
-将水性物引入至所述至少一个反应子系统的第一反应子系统的高强度混合器的进料装置；
-在所述高强度混合器中氧化所述烃燃料中的至少一些硫以形成氧化的硫；
-将所述烃燃料的至少一些导入所述至少一个反应子系统的第一反应子系统的汽提站；以及
-在所述至少一个反应子系统的第一反应子系统的汽提站中从烃中汽提氧化的硫。
11.权利要求10所述的方法，其中所述第一反应子系统进一步包括分离器，所述分离器具有进料装置、水性物出料装置和烃燃料出料装置，所述进料装置流动地连接至所述高强度混合器的出料装置，并且所述烃燃料出料装置流动地连接至所述汽提站的进料装置，所述方法进一步包括以下步骤：
-在所述至少一个反应子系统的第一反应子系统的分离器中将所述水性物与所述烃燃料分离。
12. 权利要求10所述的方法，其进一步包括以下步骤：
-提供第二反应子系统，所述第二反应子系统具有
-高强度混合器，所述混合器具有进料装置和出料装置，以及混合搅拌器；以及
-汽提站，所述汽提站包括进料装置、出料装置和汽提结构，
-其中所述高强度混合器的出料装置以直接地和间接地之一的方式流动地连接至所述汽提站的进料装置，
-其中所述高强度混合器的进料装置在结构上被配置为接收烃燃料和水性物，并且其中所述汽提结构的出料装置在结构上被配置为分配烃燃料，
-将所述第一反应子系统的汽提站的出料装置连接至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置；
-将烃燃料从所述第一反应子系统的汽提站引入至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置；
-将水性物引入至所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置；
-在所述第二反应子系统的高强度混合器中氧化所述烃燃料中的至少一些硫以形成氧化的硫；
-将所述烃燃料的至少一些导入所述第二反应子系统的汽提站；以及
-在所述第二反应子系统的汽提站中从烃中汽提氧化的硫。
13.权利要求12所述的方法，其中所述第一反应子系统进一步包括分离器，所述分离器具有进料装置、水性物出料装置和烃燃料出料装置，所述进料装置流动地连接至所述高强度混合器的出料装置，并且所述烃燃料出料装置流动地连接至所述汽提站的进料装置，并且其中所述第二反应子系统进一步包括分离器，所述分离器具有进料装置、水性物出料装置和烃燃料出料装置，所述进料装置流动地连接至所述高强度混合器的出料装置，并且所述烃燃料出料装置流动地连接至所述汽提站的进料装置，所述方法进一步包括以下步骤：
-在将所述烃燃料导入所述第一反应子系统的汽提站的步骤之前，在所述第一反应子系统的分离器中将所述水性物与所述烃燃料分离；
-在所述第二反应子系统的分离器中将所述水性物与所述烃燃料分离；以及
-以下之一：
-将所述水性物从所述第二反应子系统的分离器的水性物出料装置导入所述第一反应子系统的高强度混合器的进料装置，或
-将所述水性物从所述第一反应子系统的分离器的水性物出料装置导入所述第二反应子系统的高强度混合器的进料装置。
14.权利要求10所述的方法，其中所述水性物至少包含强酸和氧化剂。
15.权利要求14所述的方法，其中所述强酸包含以下之一：硫酸或硝酸、氢氟酸、盐酸、三氟乙酸。
16.权利要求14所述的方法，其中所述氧化剂包含过氧化氢。
17.权利要求14所述的方法，其中所述水性物进一步包含有机酸，其可以选自：乙酸、甲酸、苯甲酸或羧酸家族的其它酸。
18.权利要求14所述的方法，其中所述水性物进一步包含离子液体。
19.权利要求10所述的方法，其中所述汽提站包括汽提结构，所述汽提结构包括固体吸收剂和液体吸收剂中的至少一者。
20.权利要求19所述的方法，其中所述固体吸收剂选自：氧化铝、硅胶、某些粘土、沸石和离子交换树脂。
21.权利要求19所述的方法，其中所述液体吸收剂选自乙腈、甲醇和液态离子交换流体。
CN201880055415.5A 2017-06-26 2018-06-26 用于液态烃脱硫的系统和方法 Pending CN111417703A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762524816P 2017-06-26 2017-06-26
US62/524816 2017-06-26
PCT/US2018/039611 WO2019005879A1 (en) 2017-06-26 2018-06-26 SYSTEM AND METHOD FOR DESULFURIZING LIQUID HYDROCARBONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111417703A true CN111417703A (zh) 2020-07-14

Family

ID=64691447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880055415.5A Pending CN111417703A (zh) 2017-06-26 2018-06-26 用于液态烃脱硫的系统和方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11124709B2 (zh)
EP (1) EP3645671A4 (zh)
CN (1) CN111417703A (zh)
WO (1) WO2019005879A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11198824B2 (en) 2019-05-16 2021-12-14 Alternative Petroleum Technologies Holdings Corp. System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
WO2020232450A1 (en) * 2019-05-16 2020-11-19 Alternative Petroleum Technologies, Inc. System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
CN118302505A (zh) * 2021-11-23 2024-07-05 Sabic环球技术有限责任公司 用于通过惰性气体吹扫从热解油中去除卤化污染物的系统和方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070227950A1 (en) * 2003-12-24 2007-10-04 Martinie Gary D Reactive Extraction of Sulfur Compounds from Hydrocarbon Streams
CN101544907A (zh) * 2008-03-26 2009-09-30 通用电气公司 燃料油的氧化脱硫
US20140299512A1 (en) * 2013-03-15 2014-10-09 Ultraclean Fuel Pty Ltd. Process for removing sulphur compounds from hydrocarbons

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2482284A (en) 1945-07-18 1949-09-20 Stanolind Oil & Gas Co Production of oxygenated compounds and liquid hydrocarbons from hydrocarbon gases
US4203827A (en) 1978-08-28 1980-05-20 Uop Inc. Process for treating sour petroleum distillates
US6596914B2 (en) 2000-08-01 2003-07-22 Walter Gore Method of desulfurization and dearomatization of petroleum liquids by oxidation and solvent extraction
US6402940B1 (en) * 2000-09-01 2002-06-11 Unipure Corporation Process for removing low amounts of organic sulfur from hydrocarbon fuels
US8715489B2 (en) 2005-09-08 2014-05-06 Saudi Arabian Oil Company Process for oxidative conversion of organosulfur compounds in liquid hydrocarbon mixtures
US8197671B2 (en) 2008-03-26 2012-06-12 Auterra, Inc. Methods for upgrading of contaminated hydrocarbon streams
US8658027B2 (en) 2010-03-29 2014-02-25 Saudi Arabian Oil Company Integrated hydrotreating and oxidative desulfurization process
US20120018350A1 (en) 2010-07-20 2012-01-26 Hsin Tung Lin Mixing-assisted oxidative desulfurization of diesel fuel using quaternary ammonium salt and portable unit thereof
US9574144B2 (en) 2010-09-07 2017-02-21 Saudi Arabian Oil Company Process for oxidative desulfurization and denitrogenation using a fluid catalytic cracking (FCC) unit
US8741127B2 (en) 2010-12-14 2014-06-03 Saudi Arabian Oil Company Integrated desulfurization and denitrification process including mild hydrotreating and oxidation of aromatic-rich hydrotreated products
US8741128B2 (en) 2010-12-15 2014-06-03 Saudi Arabian Oil Company Integrated desulfurization and denitrification process including mild hydrotreating of aromatic-lean fraction and oxidation of aromatic-rich fraction
RU2482162C1 (ru) 2012-02-01 2013-05-20 Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН) Способ глубокой окислительно-адсорбционной десульфуризации жидких углеводородных топлив и сорбенты для его осуществления
US9127214B2 (en) 2012-02-06 2015-09-08 Shun-Sheng Cheng Fuel desulfurization method
ES2813364T3 (es) * 2013-03-15 2021-03-23 Ultraclean Fuel Ltd Proceso para eliminar compuestos de azufre de hidrocarburos
US9365780B2 (en) 2014-02-19 2016-06-14 King Abdulaziz City For Science And Technology Cold process for removal of sulfur in straight run diesel by ozone and tert-butyl hydroperoxide
WO2018170130A1 (en) 2017-03-14 2018-09-20 Alternative Petroleum Technologies, Inc. System and method for liquid hydrocarbon desulfurization

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070227950A1 (en) * 2003-12-24 2007-10-04 Martinie Gary D Reactive Extraction of Sulfur Compounds from Hydrocarbon Streams
CN101544907A (zh) * 2008-03-26 2009-09-30 通用电气公司 燃料油的氧化脱硫
US20140299512A1 (en) * 2013-03-15 2014-10-09 Ultraclean Fuel Pty Ltd. Process for removing sulphur compounds from hydrocarbons

Also Published As

Publication number Publication date
US20180371333A1 (en) 2018-12-27
EP3645671A1 (en) 2020-05-06
US11124709B2 (en) 2021-09-21
US20220073825A1 (en) 2022-03-10
EP3645671A4 (en) 2021-03-31
WO2019005879A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220073825A1 (en) System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
US11142716B2 (en) Regeneration method for liquefied petroleum gas sweetening caustic
US11814592B2 (en) System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
EP2361126B1 (en) Apparatus for treating a waste stream
EP2970795B1 (en) Process for removing sulphur compounds from hydrocarbons
WO2009064633A1 (en) Methods of denitrogenating diesel fuel
JP4594602B2 (ja) 液状石油製品の酸化脱硫方法
US5310479A (en) Process for reducing the sulfur content of a crude
CN106642165B (zh) 一种炼厂可挥发性有机物的处理方法
CN104694151B (zh) 一种含有硫醇盐碱液的氧化再生方法
US12042748B2 (en) System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
CN108473348B (zh) 通过氧化处理废水的方法和设备
CN104371786B (zh) 液化石油气的碱液脱硫方法及装置
CN103285728A (zh) 一种处理硫酸尾气二氧化硫的方法及其装置
US11198824B2 (en) System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
CN106745442A (zh) 一种炼油碱渣酸化反应装置及酸化方法
US20190367823A1 (en) System and Method of Liquid Hydrocarbon Desulfurization Utilizing a Liquid Sorbent
CN102086403A (zh) 氧化柴油萃取脱硫方法
CN115010089B (zh) 一种处理炼厂氢气的方法及系统
CN104109067A (zh) 烷基化产物的净化方法
KR20150098426A (ko) 석회석을 이용한 해수의 처리장치 및 처리방법
WO2020232450A1 (en) System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
CN114588761A (zh) 磺化尾气中三氧化硫的吸收装置及吸收方法
EP2484428A2 (de) Verfahren zu selektiven Entschwefelung von Strippgasen
CN101665396B (zh) 一种用于乙烯制乙苯工艺的含乙烯原料气的精制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200714

RJ01 Rejection of invention patent application after publication